PROFIBUS_DP技術(shù)在板坯連鑄機系統中的應用
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板坯連鑄機電氣基礎自動(dòng)化控制系統是保證連鑄機正常生產(chǎn)的關(guān)鍵系統，相對其它系統而言，對于系統硬件的可靠性、穩定性上要求更高。濟鋼三煉鋼板坯連鑄機基礎自動(dòng)化控制系統，采用德國SIEMENS公司的S7系列產(chǎn)品，組合成儀控合一的基礎自動(dòng)化控制系統，PLC之間相互通訊的媒介為PROFIBUS總線(xiàn)。PROFIBUS總線(xiàn)在板坯連鑄機系統中應用廣泛，在設備運行過(guò)程中顯示出了它強大的穩定性和可靠性。
2PROFIBUS總線(xiàn)簡(jiǎn)介
PROFIBUS協(xié)議結構是根據ISO7498國際標準，以開(kāi)放式系統互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )（OpenSystemInterconnection-OSI）作為參考模型的。該模型共有七層,第一層為物理層，第二層為數據鏈路層，第三－六層未使用，第七層為應用層亦即用戶(hù)接口層。用戶(hù)接口規定了用戶(hù)及系統以及不同設備可調用的應用功能，并詳細說(shuō)明了各種不同PROFIBUS設備的設備行為。PROFIBUS由三個(gè)兼容部分組成，即：（1）PROFIBUS_DP（DecentralizedPeriphery）是一種高速低成本通信，用于設備級控制系統與分散式I/O的通信。使用PROFIBUS_DP可取代24VDC或4-20mA信號傳輸；（2）PROFIBUS_PA（ProcessAutomatic）專(zhuān)為過(guò)程自動(dòng)化設計，可使傳感器和執行機構聯(lián)在一根總線(xiàn)上，并有本征安全規范；（3）PROFIBUS_FMS（FieldbusMessageSpecification）用于車(chē)間級監控網(wǎng)絡(luò )，是一個(gè)令牌結構，實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò )。
3種PROFIBUS（DP、FMS、PA）均使用一致的總線(xiàn)存取協(xié)議。該協(xié)議是通過(guò)OSI參考模型第二層（數據鏈路層）來(lái)實(shí)現的。它包括了保證數據可靠性技術(shù)及傳輸協(xié)議和報文處理。但以PROFIBUS_DP的高速、高可靠性、低成本通信應用最為廣泛，濟鋼三煉鋼板坯連鑄機系統中的網(wǎng)絡(luò )通訊采用的就是PROFIBUS_DP總線(xiàn)。其特征及現場(chǎng)應用介紹如下。
3PROFIBUS_DP控制網(wǎng)絡(luò )在連鑄機中的應用
3.1連鑄機系統總線(xiàn)的選取
在種類(lèi)繁多的現場(chǎng)總線(xiàn)中，PROFIBUS_DP以高速低成本通信的優(yōu)勢，用于設備級控制系統與分散式I／O的通信，滿(mǎn)足了生產(chǎn)過(guò)程現場(chǎng)級數據可存取性的重要要求，使用PROFIBUS_DP可取代24VDC或4-20mA信號傳輸的通信需求。另一方面又具有單元級領(lǐng)域的所有網(wǎng)絡(luò )通信功能。特別在現場(chǎng)“分散I/O”領(lǐng)域，大量的、各種各樣的、可連接的現場(chǎng)設備，如：變頻器、MP270、C7等都可連接使用?，F場(chǎng)PROFIBUS_DP應用中采用RS-485雙絞線(xiàn)作為傳輸介質(zhì)，波特率為1.5Mbit/s。
3.2連鑄機系統PROFIBUS_DP總線(xiàn)的結構形式
PROFIBUS_DP現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的存取控制，一方面同一級的可編程序控制器或PC之間的通信必須使每一個(gè)總線(xiàn)站（節點(diǎn)）在確定的時(shí)間范圍內能獲得足夠的機會(huì )來(lái)處理它自己的通信任務(wù)。另一方面，復雜的PLC或PC與簡(jiǎn)單的分散的過(guò)程I/O外圍設備之間的數據交換必須是快速而準確的。
（1）總線(xiàn)主-從程序。三煉鋼連鑄基礎自動(dòng)化系統有四大主PLC及結晶器液位、結晶其調寬和各單體設備PLC組成，各PLC即相互獨立，又通過(guò)PROFIBUS_DP總線(xiàn)相互聯(lián)系通訊，單就其四大主站單體而言，其中PLC作為主站，它負責在預定的信息周期內循環(huán)與從站交換信息，發(fā)送控制信息，讀取從站的狀態(tài)等，如圖1。
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